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1、生物化学陈群力13838895625生物化学与分子生物学教研室人体生物化学与疾病第二节 糖代谢异常导致的疾病及临床诊断一、遗传性糖代谢疾病1. 1. 乳糖酶缺乏与乳糖不耐受乳糖酶缺乏与乳糖不耐受2. 2. 半乳糖血症半乳糖血症3.3.遗传性果糖不耐受症遗传性果糖不耐受症4. 4. 丙酮酸激酶缺乏症丙酮酸激酶缺乏症5. 5. 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸脱氢酶缺乏症磷酸脱氢酶缺乏症6. 6. 糖原贮积病糖原贮积病7. 7. 黏多糖贮积症黏多糖贮积症一、 遗传性糖代谢疾病（一）乳糖酶缺乏与乳糖不耐受- D-葡萄糖OOOHOHH HCHCH2 2OHOHH HH HOHOHH HOHOH123465H
2、 HHOHO- D-半乳糖OHOHH HOOOHOHH HCHCH2 2OHOHH HH HOHOH123465HOHOH HH HOOOHOHH HCHCH2 2OHOHH HH HOHOH123465HOHOH HOOOHOHH HCHCH2 2OHOHH HH HOHOHH HOHOH123465H HOO乳乳 糖糖-1-1，4-4-糖苷键糖苷键1. 乳糖不耐受概念乳糖酶缺乏或不足可导致乳糖水解及吸收障碍，称乳糖酶缺乏或不足可导致乳糖水解及吸收障碍，称 为乳糖吸收不良；若同时出现腹胀、腹泻、腹痛等临床为乳糖吸收不良；若同时出现腹胀、腹泻、腹痛等临床 症状，则称为乳糖不耐受。症状，则称为乳
3、糖不耐受。乳糖 半乳糖 葡萄糖乳糖酶乳糖酶 乳糖酶属于乳糖酶属于-半乳糖苷酶家族的一种糖苷水解酶，婴幼半乳糖苷酶家族的一种糖苷水解酶，婴幼 儿时期，催化乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，后者是婴幼儿儿时期，催化乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，后者是婴幼儿 大脑迅速生长发育所必需的；大脑迅速生长发育所必需的； 断奶后，断奶后，3535岁，乳糖酶（因无用武之地）逐渐减少合岁，乳糖酶（因无用武之地）逐渐减少合 成，直至停止合成；成，直至停止合成； 成年后，若长期持续饮用乳品成年后，若长期持续饮用乳品( (初期以少量多次慢饮为宜初期以少量多次慢饮为宜 ) )，也可刺激肠道内乳糖酶合成及活性增加，虽活性和数量，也可刺
4、激肠道内乳糖酶合成及活性增加，虽活性和数量 不如幼儿时期，但仍能有效帮助分解乳糖。不如幼儿时期，但仍能有效帮助分解乳糖。 小肠小肠乳糖酶的表达：时间特异性及诱导表达乳糖酶的表达：时间特异性及诱导表达.亚洲人亚洲人90%90%以上存在不同程度的乳糖酶缺乏；以上存在不同程度的乳糖酶缺乏；中国人中，北方人与南方人相比，乳糖不耐受的人少一些；中国人中，北方人与南方人相比，乳糖不耐受的人少一些；鲜奶酸奶奶酪鲜奶酸奶奶酪北欧诸民族（或欧洲人）和非洲少数游牧部落中的多数北欧诸民族（或欧洲人）和非洲少数游牧部落中的多数 人可终身消化乳糖，即可终身合成乳糖酶；人可终身消化乳糖，即可终身合成乳糖酶；2. 发病机制
5、乳糖酶缺乏，乳糖在小肠内不被分解，进入回肠、结肠乳糖酶缺乏，乳糖在小肠内不被分解，进入回肠、结肠乳糖导致肠道渗透压乳糖导致肠道渗透压 升高，水份进入肠道升高，水份进入肠道水样腹泻水样腹泻COCO2 2、H H2 2，CHCH4 4等气体等气体腹胀、肠鸣、腹痛腹胀、肠鸣、腹痛肠道细菌肠道细菌进入血液，经肺呼出进入血液，经肺呼出3. 主要分型及临床表现 先天性乳糖酶缺乏先天性乳糖酶缺乏是指婴儿自出生起，就没有乳糖酶的表达，多有家 族遗传史，此型很少见。新生儿开始哺乳后1至2小时，即出现消化道症状， 以腹泻为主，并伴有腹胀、肠鸣音亢进、痉挛性腹泻， 严重的还伴有呕吐、失水、酸中毒；大便为水样、泡沫
6、状，呈酸性，含有乳糖；体征变现：体重不增，营养不良、消瘦、贫血、腹 部膨隆等。 原发性（成人型）乳糖酶缺乏原发性（成人型）乳糖酶缺乏 继发性乳糖酶缺乏继发性乳糖酶缺乏是指婴儿哺乳期不出现症状，一般从断乳后是指婴儿哺乳期不出现症状，一般从断乳后3535岁开岁开 始，随年龄增长，乳糖酶逐渐减少，活性逐渐降低，成年始，随年龄增长，乳糖酶逐渐减少，活性逐渐降低，成年 后更加明显，本型最为常见。后更加明显，本型最为常见。临床表现以肠道症状为主，表现为肠不适症状，如腹临床表现以肠道症状为主，表现为肠不适症状，如腹 胀、肠鸣、气多、腹痛、腹泻等。胀、肠鸣、气多、腹痛、腹泻等。常继发于一些疾病之后，如感染性疾
7、病、局限性回常继发于一些疾病之后，如感染性疾病、局限性回 肠炎、免疫球蛋白缺乏症、严重性营养不良等，由于疾肠炎、免疫球蛋白缺乏症、严重性营养不良等，由于疾 病，可导致小肠黏膜细胞受损，当那些疾病痊愈后，可病，可导致小肠黏膜细胞受损，当那些疾病痊愈后，可 持续存在乳糖酶缺乏。持续存在乳糖酶缺乏。临床变现，除了消化道症状外，还有全身乏力、出临床变现，除了消化道症状外，还有全身乏力、出 汗、心悸、恶寒、头晕、头痛，有时还有心前区疼痛。汗、心悸、恶寒、头晕、头痛，有时还有心前区疼痛。 成年人长期患此病会因缺钙导致骨质疏松症。成年人长期患此病会因缺钙导致骨质疏松症。 4. 主要生化检验 酸性粪便：酸性粪
8、便：pH 5 6pH 5 6，（正常，（正常pH 7 8pH 7 8）乳酸在肠道细菌酵解下产生大量酸性物质；乳酸在肠道细菌酵解下产生大量酸性物质； 乳糖耐量试验异常：乳糖耐量试验异常：实验过程中或试验后，出现腹胀、腹泻、腹痛等症；实验过程中或试验后，出现腹胀、腹泻、腹痛等症； 乳糖氢呼气试验：阳性乳糖氢呼气试验：阳性 小肠黏膜活检：乳糖酶活性低下。小肠黏膜活检：乳糖酶活性低下。（二）半乳糖血症-D-葡萄糖OOOHOHH HCHCH2 2OHOHH HH HOHOHH HOHOH123465H HHOHOD D型型-(-()-)-葡萄糖葡萄糖 D D型型- -右旋右旋- -葡萄糖葡萄糖HO HO
9、 C C H HCHOCHOH H C C OHOHCHCH2 2OHOHH H C C OHOHH H C C OHOH123 4 5 6-D-半乳糖D D型型-( -()-Galctose)-Galctose D D型型- -右旋右旋- -半乳糖半乳糖HO HO C C H HCHOCHOH H C C OHOHCHCH2 2OHOHHOHO C C H HH H C C OHOH123 4 5 6OHOHH HOOOHOHH HCHCH2 2OHOHH HH HOHOH123465HOHOH H半乳糖代谢 半乳糖激酶 ATP半乳糖1-磷酸半乳糖UDP-半乳糖UDP-葡萄糖1-磷酸葡萄糖1
10、-磷酸半乳糖尿苷酰 转移酶糖酵解、 糖原合成UDP-半乳糖-4- 差向异构酶糖脂 糖蛋白 蛋白聚糖半乳糖的主半乳糖的主 要来源是牛要来源是牛 奶，在肝脏奶，在肝脏 中可转变为中可转变为 葡萄糖。葡萄糖。半乳糖血症是以血液半乳糖增高为特征的一种中毒性、遗传性是以血液半乳糖增高为特征的一种中毒性、遗传性 代谢疾病，主要是由于半乳糖代谢途径中半乳糖激酶代谢疾病，主要是由于半乳糖代谢途径中半乳糖激酶 ，或，或1-1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶先天缺陷，进而引起半磷酸半乳糖尿苷酰转移酶先天缺陷，进而引起半 乳糖代谢障碍，属于常染色体隐性遗传病。乳糖代谢障碍，属于常染色体隐性遗传病。1. 1. 发病机制发病机
11、制本型症状较轻，新生儿不表现症状，后因白内障就医本型症状较轻，新生儿不表现症状，后因白内障就医 而被确诊，一般不出现肝脏、肾脏损害，以及神经系统异而被确诊，一般不出现肝脏、肾脏损害，以及神经系统异 常。常。半乳糖醇进入晶状体，造成晶状体肿胀、浑浊，早半乳糖醇进入晶状体，造成晶状体肿胀、浑浊，早 期就发展形成白内障。期就发展形成白内障。（1 1）半乳糖激酶缺乏）半乳糖激酶缺乏半乳糖半乳糖 半乳糖醇半乳糖醇还原还原白内障白内障（2）1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶缺乏（经典常见）半乳糖半乳糖 半乳糖醇半乳糖醇还原还原白内障白内障1-磷酸半乳糖 肝细胞、肾小管、脑组织损伤血液半乳糖、血液半乳糖、1-1-磷
12、酸半乳糖均升高，发病率磷酸半乳糖均升高，发病率1/(1.11.51/(1.11.5万万) )UDP-UDP-半乳糖焦磷酸化酶半乳糖焦磷酸化酶( (成人后表达成人后表达) )UDP-UDP-半乳糖半乳糖 多数患儿出生时正常；多数患儿出生时正常； 出生后数天，因哺乳或人工喂养牛乳中含有半乳糖，出现出生后数天，因哺乳或人工喂养牛乳中含有半乳糖，出现 恶心、呕吐、腹泻、拒乳、体重不增加等症状；恶心、呕吐、腹泻、拒乳、体重不增加等症状； 数周后出现白内障、肝脾肿大、黄疸、腹水、低血糖数周后出现白内障、肝脾肿大、黄疸、腹水、低血糖(1-(1- 磷酸半乳糖过多可抑制糖原分解和糖异生，出现低血糖磷酸半乳糖过多
13、可抑制糖原分解和糖异生，出现低血糖) )、蛋、蛋 白尿、生长停滞等；白尿、生长停滞等； 数月后出现智力发育障碍，常夭折。数月后出现智力发育障碍，常夭折。 3. 主要生物化学检验 血半乳糖浓度测定：正常浓度为血半乳糖浓度测定：正常浓度为110194mol/L(110194mol/L(应用半乳应用半乳 糖氧化酶法或半乳糖脱氢酶法糖氧化酶法或半乳糖脱氢酶法) )，患者血半乳糖浓度升高。，患者血半乳糖浓度升高。 尿半乳糖和半乳糖醇浓度测定尿半乳糖和半乳糖醇浓度测定 可用酶法测定。可用酶法测定。 红细胞红细胞1-1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶、半乳糖激酶浓度降低；磷酸半乳糖尿苷酰转移酶、半乳糖激酶浓度降低；
14、 肝功能异常、高氯性酸中毒肝功能异常、高氯性酸中毒( (腹泻所致腹泻所致) )、蛋白尿、氨基酸尿、蛋白尿、氨基酸尿 和低血糖，（非特异性检测）。和低血糖，（非特异性检测）。预后预后患儿的预后取决于能否得到早期诊断和治疗。未经正确患儿的预后取决于能否得到早期诊断和治疗。未经正确 治疗者大都在新生儿期死亡，平均寿命约为治疗者大都在新生儿期死亡，平均寿命约为6 6周，即便幸免，周，即便幸免， 日后亦遗留智能发育障碍。获得早期确诊的患儿生长发育大日后亦遗留智能发育障碍。获得早期确诊的患儿生长发育大 多正常，但多数在成年后可有学习障碍、语言困难或行为异多正常，但多数在成年后可有学习障碍、语言困难或行为异
15、 常等问题常等问题( (半乳糖是婴儿大脑迅速发育所必需的半乳糖是婴儿大脑迅速发育所必需的) )。女性患儿。女性患儿 在年长后几乎都发生性腺功能不足，原因尚不甚清楚。在年长后几乎都发生性腺功能不足，原因尚不甚清楚。 （三） 遗传性果糖不耐受症由于肝脏由于肝脏1-1-磷酸果糖醛缩酶（磷酸果糖醛缩酶（B B型醛缩酶）缺乏或活型醛缩酶）缺乏或活 性降低性降低( (为正常人的为正常人的012%)012%)，在进食含果糖或蔗糖的食物，在进食含果糖或蔗糖的食物 后，引起呕吐、营养不良、低血糖等症状。属常染色体隐后，引起呕吐、营养不良、低血糖等症状。属常染色体隐 性遗传病。性遗传病。（部分杂合子也有症状，发病率（部分杂合子也有症状，发病率1/131/13万。）万。）1. 1. 发病机制发病机制蔗糖蔗糖 果糖果糖 葡萄糖葡萄糖二糖酶二糖酶小肠小肠果糖果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖己糖激酶己糖激酶骨骼肌、脂肪组织骨骼肌、脂肪组织糖酵解糖酵解肌肉组织合成糖原肌肉组织合成糖原脂肪组织合成脂肪脂肪组织合成脂肪在肝脏中果糖果糖 1-1-磷酸果糖磷酸果糖果糖激酶果糖激酶1-1-磷酸果糖醛缩酶磷酸果糖醛缩酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 甘油醛甘油醛丙糖激酶丙糖激酶3-3-磷
